MATLAB零基础入门教程 实例版PDF电子书下载

第1章 认识MATLAB系统 1

1.1 MATLAB R2017a应用特点 1

1.2 MATLAB R2017a构成 1

1.3 MATLABR2017a工具箱 2

1.3.1 MATLAB系列工具箱 2

1.3.2 Simulink系列工具箱 7

1.4 MATLAB R2017a操作桌面 10

1.4.1操作桌面的启动 10

1.4.2操作桌面的布局 11

1.4.3命令行窗口的运行 11

1.4.4工作空间的运行 12

1.4.5文件管理器的运行 13

1.4.6路径搜索器的运行 14

1.4.7图形窗口的运行 14

1.4.8脚本编辑器的运行 16

1.4.9函数编辑器的运行 16

1.4.10联机帮助系统的运行 17

第2章 编程语言 19

2.1编程语言分类 19

2.1.1动态语言和静态语言 19

2.1.2强类型语言和弱类型语言 19

2.1.3解释性语言和编译性语言 19

2.2数据类型 20

2.2.1整数类型 20

2.2.2浮点数类型 20

2.2.3复数类型 21

2.2.4无穷大、无穷小及不确定类型 21

2.2.5逻辑类型 21

2.2.6字符和字符串类型 21

2.2.7结构体数组类型 21

2.2.8单元数组类型 21

2.2.9数据类型输出格式控制 22

2.3标量、向量、矩阵和数组 22

2.4常量和变量 23

2.4.1常量 23

2.4.2变量 23

2.4.3常变量 23

2.4.4符号变量 23

2.5运算符 24

2.5.1算术运算符 24

2.5.2关系运算符 24

2.5.3逻辑运算符 25

2.5.4特殊运算符 25

第3章 计算基础 27

3.1向量操作与运算 27

3.1.1构建向量 27

3.1.2向量卷积运算 29

3.1.3向量叉积运算 29

3.1.4向量点积运算 30

3.1.5向量范数运算 30

3.1.6向量张量积运算 31

3.2矩阵操作与运算 32

3.2.1矩阵的构建 32

3.2.2矩阵的合并 40

3.2.3矩阵的删除 43

3.2.4矩阵信息的读取 44

3.2.5矩阵结构的改变 47

3.2.6矩阵的秩 51

3.2.7矩阵的迹 51

3.2.8矩阵的逆 52

3.2.9矩阵的行列式 52

3.2.10矩阵的绝对值 53

3.2.11矩阵的特征值和特征向量 54

3.2.12矩阵的转置矩阵 56

3.2.13矩阵的正交矩阵 57

3.2.14矩阵的化零矩阵 57

3.2.15矩阵的空间夹角 58

3.2.16矩阵的范数 59

3.2.17矩阵的基本数值计算 61

3.2.18稀疏矩阵 65

3.3矩阵元素的操作与运算 72

3.3.1矩阵元素的引用 72

3.3.2矩阵元素的查找 74

3.3.3矩阵元素的排序 75

3.3.4矩阵元素的求和 76

3.3.5矩阵元素的求积 77

3.3.6矩阵元素的差分 78

3.3.7矩阵元素的基本数值计算 79

3.4集合操作与运算 81

3.4.1集合交运算 81

3.4.2集合并运算 82

3.4.3集合差运算 83

3.4.4集合异或运算 83

3.5复数操作与运算 84

3.5.1构建复数 84

3.5.2计算复数实部 88

3.5.3计算复数虚部 88

3.5.4计算复数模值 89

3.5.5计算复数幅角 89

3.5.6计算共轭复数 90

3.6多项式操作与运算 91

3.6.1多项式表示 91

3.6.2多项式求值 91

3.6.3多项式乘除运算 92

3.7字符串操作与运算 92

3.7.1字符串的构造 93

3.7.2字符串的比较 95

3.7.3字符串的查找 96

3.7.4字符串的替换 98

3.7.5字符串的截取 99

3.7.6字符串的连接 100

3.7.7字符串的转换 101

3.7.8字符串的检测 102

3.7.9字符串的输入输出 103

3.8基本数学运算 107

3.8.1三角函数 107

3.8.2反三角函数 112

3.8.3双曲函数 115

3.8.4反双曲函数 119

3.8.5指数函数 120

3.8.6幂函数 122

3.8.7对数函数 124

3.9特殊数学运算 125

3.9.1符号函数 125

3.9.2截取函数 126

3.9.3取模取余函数 127

3.9.4数论函数 128

第4章 程序设计 133

4.1程序设计原则 133

4.2 M文件 133

4.2.1 M文件的类型 133

4.2.2 M文件的结构 134

4.3函数类型 135

4.3.1主函数 135

4.3.2局部函数 136

4.3.3私有函数 137

4.3.4嵌套函数 138

4.3.5匿名函数 139

4.4函数句柄 140

4.4.1函数句柄的特点 140

4.4.2函数句柄的使用 140

4.5流程控制 144

4.5.1分支控制结构 144

4.5.2循环控制结构 146

4.5.3转移控制结构 149

第5章 图形处理 151

5.1基本概念 151

5.1.1坐标系 151

5.1.2图形窗口 153

5.2图形绘制 156

5.2.1绘制二维图形 156

5.2.2绘制三维图形 161

5.2.3绘制特殊二维图形 165

5.2.4绘制特殊三维图形 170

5.2.5绘制四维图形 172

5.2.6绘制其他坐标系图形 173

5.3图形控制 180

5.3.1控制转义字符 180

5.3.2设置点线属性 181

5.3.3设置图形标题 182

5.3.4设置坐标轴 183

5.3.5设置注释标签 186

5.3.6控制动态数据点 190

5.3.7设置图例 191

5.3.8控制图形保持 191

5.3.9划分子图区域 192

5.3.10控制图形色彩 197

5.3.11控制视角 203

5.3.12控制光照 206

第6章 数据插值 210

6.1插值问题的提出 210

6.2插值运算 211

6.2.1一元插值 212

6.2.2二元插值 215

6.2.3三元插值 216

6.3拉格朗日插值算法 218

6.3.1一次多项式插值构造 218

6.3.2二次多项式插值构造 220

6.3.3 n次多项式插值构造 222

6.3.4拉格朗日插值的算法实现 224

6.3.5拉格朗日插值的振荡现象 225

6.4牛顿插值算法 227

6.4.1差商 227

6.4.2牛顿插值构造 228

6.4.3牛顿插值算法的实现 229

6.5分段插值算法 231

6.6样条插值算法 233

第7章 曲线拟合 235

7.1拟合问题的提出 235

7.2线性最小二乘拟合 236

7.3多项式拟合 240

7.4拟合曲线的线性变换 243

第8章 函数逼近 246

8.1逼近问题的提出 246

8.2傅里叶逼近 247

8.2.1三角函数系和三角级数 247

8.2.2傅里叶级数 248

8.2.3傅里叶逼近算法的实现 249

第9章 统计分析 251

9.1概率分布 251

9.1.1概率密度函数 252

9.1.2累积分布函数 254

9.1.3逆累积分布函数 255

9.1.4均值和方差 256

9.1.5随机数 257

9.2参数估计 259

9.2.1点估计 259

9.2.2区间估计 259

9.2.3参数估计方法 259

9.3假设检验 261

9.3.1单总体假设检验 261

9.3.2多总体假设检验 262

9.4描述性统计 264

9.4.1位置度量 265

9.4.2散布度量 267

9.4.3百分位数 270

9.4.4峰度和偏度 270

9.5统计绘图 272

9.5.1盒图 272

9.5.2误差条图 273

9.5.3正态分布概率图 274

9.5.4分位数图 275

9.5.5回归残差图 275

9.5.6参考线 277

9.5.7威布尔分布概率图 277

第10章 微分运算 279

10.1函数的符号求导计算 279

10.1.1一元函数的导数的符号计算 279

10.1.2多元函数的偏导数的符号计算 282

10.2函数的数值求导计算 286

10.2.1差商求导 286

10.2.2中心差商求导 287

10.2.3三点公式求导 289

10.2.4理查森外推法求导 291

10.2.5拉格朗日多项式高阶求导 297

10.2.6泰勒展开式高阶求导 301

第11章 积分运算 303

11.1定积分的符号计算 303

11.1.1符号计算定积分 303

11.1.2符号计算变限积分 305

11.2定积分的数值计算 307

11.2.1矩形数值积分方法 307

11.2.2梯形数值积分方法 309

11.2.3辛普森数值积分方法 314

11.3反常积分的计算 317

11.3.1无穷区间反常积分的符号计算 317

11.3.2无穷区间反常积分的数值计算 318

11.3.3无界函数反常积分的符号计算 321

11.3.4无界函数反常积分的数值计算 322

11.4重积分的计算 323

11.4.1二重积分的符号计算 323

11.4.2二重积分的数值计算 325

11.4.3三重积分的符号计算 330

11.4.4三重积分的数值计算 331

第12章 代数方程 333

12.1代数方程的概念 333

12.2代数方程（组）求解的系统命令 334

12.3非线性代数方程（组）求解方法 339

12.3.1作图法 339

12.3.2搜索法 340

12.3.3分割法 341

12.3.4不动点迭代法 345

12.3.5加速迭代法 346

12.3.6切线法 348

12.3.7割线法 349

12.3.8抛物线法 351

12.3.9牛顿法 354

12.4线性代数方程（组）求解方法 358

12.4.1有解判定条件 358

12.4.2直接求逆法 360

12.4.3简单回代法 361

12.4.4 LU分解法 363

12.4.5 QR分解法 376

12.4.6雅克比迭代法 378

12.4.7高斯-赛德尔迭代法 380

12.4.8超松弛迭代法 382

第13章 微分方程 385

13.1微分方程（组）的符号求解 385

13.1.1微分方程（组）的通解和特解 385

13.1.2微分方程（组）通解的符号计算 386

13.1.3微分方程（组）特解的符号计算 388

13.2微分方程（组）的数值求解 390

13.2.1微分方程离散化 390

13.2.2欧拉方法 390

13.2.3龙格-库塔方法 393

第14章 文件操作 409

14.1基本I/O操作 409

14.1.1打开文件 409

14.1.2关闭文件 410

14.1.3写入文件 410

14.1.4读取文件 412

14.1.5文件指针 416

14.2格式文件操作 419

14.2.1 Live Script/Script文件操作 419

14.2.2 MAT文件操作 423

14.2.3 Excel文件操作 428

14.2.4 Images文件操作 431

14.2.5 Audio文件操作 435

14.2.6 Video文件操作 437

14.2.7 XML文档操作 441

第15章 应用算例 443

15.1数据可视化 443

15.1.1地形地貌绘制 443

15.1.2吉文斯旋转变换 445

15.1.3贝塞尔曲线 446

15.1.4泰勒展开邻域近似 448

15.2基本运算 450

15.2.1刚体平面运动 450

15.2.2投篮抛体运动 452

15.2.3简谐振动的合成 454

15.3插值与拟合 456

15.3.1给药方案 456

15.3.2 X射线照射细菌 459

15.4求导与积分 460

15.4.1气体分子速率分布 460

15.4.2雷达观测导弹 461

15.5线性方程（组） 464

15.5.1植物繁殖 464

15.5.2钢板温度分布 466

15.6非线性方程（组） 469

15.6.1小滑块脱离半圆球 469

15.6.2路灯照明 471

15.7微分方程（组） 475

15.7.1磁场对带电粒子的作用 475

15.7.2海上缉私 478

15.8概率统计——吸烟影响血压 481

15.8.1吸烟影响血压 481

15.8.2电子概率分布 484

参考文献 487